(57)【要約】【課題】充放電特性に優れることに加え、電極活物質と非水電解液との反応が抑制され、長期に亘って安定したキャパシタ特性を示す非水電解液電気二重層キャパシタを提供する。【解決手段】非水電解液と、正極と、負極とを備えた非水電解液電気二重層キャパシタにおいて、60℃における加熱試験前後の静電容量変化率が10％以下であることを特徴とする非水電解液電気二重層キャパシタである。上記非水電解液は、分子中にリン及び窒素の少なくとも一方を含む化合物を含有するのが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
非水電解液と、正極と、負極とを備えた非水電解液電気二重層キャパシタにおいて、60℃における加熱試験前後の静電容量変化率が10％以下であることを特徴とする非水電解液電気二重層キャパシタ。
【請求項２】
前記非水電解液が、分子中にリンを有する化合物を含有することを特徴とする請求項１に記載の非水電解液電気二重層キャパシタ。
【請求項３】
前記非水電解液が、分子中に窒素を有する化合物を含有することを特徴とする請求項１に記載の非水電解液電気二重層キャパシタ。
【請求項４】
前記非水電解液が、分子中にリン及び窒素を有する化合物を含有することを特徴とする請求項１に記載の非水電解液電気二重層キャパシタ。
【請求項５】
前記分子中にリン及び窒素を有する化合物がリン−窒素間二重結合を有することを特徴とする請求項４に記載の非水電解液電気二重層キャパシタ。
【請求項６】
前記非水電解液が、更に非プロトン性有機溶媒を含有することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の非水電解液電気二重層キャパシタ。
【請求項７】
前記正極及び前記負極の活物質が多孔性炭素であることを特徴とする請求項１に記載の非水電解液電気二重層キャパシタ。
【請求項８】
前記多孔性炭素が活性炭であることを特徴とする請求項７に記載の非水電解液電気二重層キャパシタ。
【請求項９】
前記活性炭の表面官能基の量が100meq/g以下であることを特徴とする請求項８に記載の非水電解液電気二重層キャパシタ。
【請求項１０】
前記非水電解液電気二重層キャパシタは充電電圧が2.5Ｖ以上であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の非水電解液電気二重層キャパシタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解液を備えた非水電解液電気二重層キャパシタに関し、特にキャパシタの電極活物質と非水電解液との反応が抑制された非水電解液電気二重層キャパシタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の非水電解液電気二重層キャパシタは、例えば、一対の分極性電極を電解液及びセパレータを介して対向させた構造を有し、分極性電極と電解液との界面に形成される電気二重層に電荷を蓄積することを原理とするエネルギー貯蔵デバイスである。かかる原理から、電気二重層キャパシタの静電容量は、分極性電極の面積にほぼ比例するものと考えられ、該面積を広げるために分極性電極の活物質としてＢＥＴ法で測定した比表面積が1000〜2000m2/gの活性炭等の多孔性炭素がこれまで多用されてきた。これに対し、昨今、比表面積が100m2/g以下の非多孔性炭素を分極性電極の活物質として用いることも提案されている（非特許文献１参照）。
【０００３】
上記多孔性炭素及び非多孔性炭素等の炭素材料は、いずれも活性化処理によって炭素表面に多数の官能基が残存している。そのため、これら炭素材料をそのまま分極性電極に適用し、従来の非水電解液を用いてキャパシタを構成した場合、2.5Ｖ以上の電圧をキャパシタの対向する電極間に印加すると、炭素材料表面に残存する官能基、特に含ヘテロ元素官能基と電解液とが反応して、ガスが発生したり、非電気伝導性の被膜が形成される等して、キャパシタの内部抵抗が増大し、その結果、キャパシタが機能不全に陥ったり、寿命が短縮したりといった不都合が生じる。
【０００４】
これに対し、炭素材料の残存官能基を取り除く手段として高温処理が提案されているが、製造工程が複雑になり、生産性が低下するという問題があった。
【０００５】
更に、従来の炭素材料の残存官能基量は、製造ロット毎にバラツキがあり、使用する製造ロット毎に特性が変化するため、キャパシタの特性を一定の範囲に収めることが難しかった。
【０００６】
また、下記非特許文献１には、キャパシタ特性を向上させるための種々の活物質の製造方法が記載されており、活物質の原料がキャパシタ特性を向上させるための重量な要素であるとして様々な原料が紹介されているが、いずれも電極材料の改良を目的としており、電解液を改良して、電極と電解液との反応を抑制する取り組みについての記述はない。
【０００７】
【非特許文献１】岡村廸夫，「電気二重層キャパシタと蓄電システム」，日刊工業新聞社
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
これに対して、昨今、電気自動車や燃料電池自動車の主電源若しくは補助電源として要望される大型電気二重層キャパシタにおいては、様々な環境下においてのパルス放電特性や大電流放電及び充電特性の長期安定化が極めて重要であり、これらの特性を長期に亘って安定させるべく、キャパシタの電極活物質の反応を抑制する技術が、切に要望されている。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、充放電特性に優れることに加え、電極活物質と非水電解液との反応が抑制されており、長期に亘って安定したキャパシタ特性を示す非水電解液電気二重層キャパシタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、従来の電気二重層キャパシタ用非水電解液に特定の化合物を添加するか、主に該化合物から非水電解液を構成することにより、非水電解液の電極活物質との反応を抑制して、電気二重層キャパシタの長期安定性を改善できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
即ち、本発明の非水電解液電気二重層キャパシタは、非水電解液と、正極と、負極とを備えた非水電解液電気二重層キャパシタにおいて、60℃における加熱試験前後の静電容量変化率が10％以下であることを特徴とする。ここで、本発明において、加熱試験は、60℃の恒温槽中で、充電電圧：2.7Ｖ、充電電流：2mAで充電後、200時間補充電を行った後、2mAの定電流で放電して実施した。
【００１２】
本発明の非水電解液電気二重層キャパシタの好適例においては、前記非水電解液が、分子中にリン及び窒素の少なくとも一方を有する化合物を含有する。ここで、該化合物としては、分子中にリン及び窒素を有する化合物が好ましく、リン−窒素間二重結合を有する化合物が更に好ましい。
【００１３】
本発明の非水電解液電気二重層キャパシタの他の好適例においては、前記非水電解液が、更に非プロトン性有機溶媒を含有する。
【００１４】
本発明の非水電解液電気二重層キャパシタの他の好適例においては、前記正極及び前記負極の活物質が多孔性炭素である。ここで、該多孔性炭素としては、活性炭が好ましい。また、該活性炭の表面官能基の量は、100meq/g以下であるのが好ましい。
【００１５】
本発明の非水電解液電気二重層キャパシタの他の好適例においては、該キャパシタは充電電圧が2.5Ｖ以上である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、非水電解液に特定の化合物を添加するか、主に該化合物から非水電解液を構成することにより、非水電解液と電極活物質との反応を抑制した、長期安定性に優れる非水電解液電気二重層キャパシタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明を詳細に説明する。本発明の非水電解液電気二重層キャパシタは、非水電解液と、正極と、負極とを備え、60℃における加熱試験前後の静電容量変化率が10％以下であることを特徴とし、より具体的には、60℃において、(i)充電電圧：2.7Ｖ、充電電流：2mAで充電後、(ii)200時間補充電を行った後、(iii)2mAの定電流で放電した後の静電容量変化率が10％以下であることを特徴とする。本発明においては、加熱試験を加速試験として行う。即ち、常温よりも60℃の方が、キャパシタの電極活物質と非水電解液との反応性が高いため、キャパシタを60℃で一定時間作動させた際の静電容量変化率は、常温でより長時間作動させた際の静電容量変化率に相当する。従って、加熱試験前後の静電容量変化率が10％以下と小さい本発明の非水電解液電気二重層キャパシタは、静電容量の長期安定性に優れる。
【００１８】
従来の電気二重層キャパシタ用非水電解液は、キャパシタの電極活物質に含まれる表面官能基との反応性が高かった。そのため、従来の非水電解液を備えた電気二重層キャパシタは、キャパシタ特性を長期間保持することができず、キャパシタの静電容量値の変化を招いていた。また、従来、電極活物質の表面官能基量が製造ロット毎に異なり、電解液と電極活物質との反応性は、使用する活物質の製造ロット毎に異なるため、製造ロット毎にキャパシタ特性が異なるという問題があった。これに対し、本発明の電気二重層キャパシタに用いる非水電解液は、表面官能基との反応性が低いため、活物質の製造ロット毎に生じる表面官能基量の違いによらず、キャパシタ特性が均一で、更に、長期間キャパシタ特性を保持することができる。そのため、本発明の非水電解液電気二重層キャパシタは、キャパシタの静電容量の変化及びバラツキが小さく、キャパシタの長期間特性に優れており、特に電気自動車や燃料電池自動車用の大型電気二重層キャパシタとして好適である。
【００１９】
本発明の非水電解液電気二重層キャパシタは、非水電解液と、正極と、負極とを備え、必要に応じて、セパレーター等の電気二重層キャパシタの技術分野で通常使用されている部材を備える。
【００２０】
本発明の非水電解液電気二重層キャパシタの正極及び負極としては、特に制限はないが、通常、多孔性炭素系の分極性電極が好ましい。該電極としては、通常、比表面積及びかさ比重が大きく、電気化学的に不活性で、抵抗が小さい等の特性を有するものが好ましい。上記多孔性炭素としては、活性炭等が好適に挙げられる。
【００２１】
上記電極は、一般的には、活性炭等の多孔性炭素を含有し、必要に応じて導電剤や結着剤等のその他の成分を含有する。上記電極に好適に用いることができる活性炭の原料としては、特に制限はなく、例えば、フェノール樹脂の他、各種の耐熱性樹脂、ピッチ等が好適に挙げられる。耐熱性樹脂としては、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ビスマレイミドトリアジン、アラミド、フッ素樹脂、ポリフェニレン、ポリフェニレンスルフィド等の樹脂が好適に挙げられる。これらは１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。上記活性炭の形体としては、より比表面積を高くして、非水電解液電気二重層キャパシタの充電容量を大きくする点から、粉末状、繊維布状等の形体が好ましい。また、これらの活性炭は、電気二重層キャパシタの充電容量をより高くする目的で、熱処理、延伸成形、真空高温処理、圧延等の処理がなされていてもよい。
【００２２】
上記電極に用いる導電剤としては、特に制限はないが、黒鉛、アセチレンブラック等が挙げられる。また、上記電極に用いる結着剤としては、特に制限はないが、ポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)、ポリテトラフルオロエチレン(ＰＴＦＥ)、スチレン・ブタジエンゴム(ＳＢＲ)、カルボキシメチルセルロース(ＣＭＣ)等が挙げられる。
【００２３】
非水電解液と電極活物質との反応を効果的に抑制して、キャパシタ特性を長期に亘って更に安定させるには、上記電極（正極及び負極）活物質の表面官能基の量が100meq/g以下であるのが好ましい。電極活物質の表面官能基の量が100meq/gを超えると、非水電解液と電極活物質の表面官能基との反応を抑制する効果が不充分であり、キャパシタ特性を長期に亘って安定させる効果が充分に得られないことがある。また、非水電解液と電極活物質との反応を更に効果的に抑制する観点から、電極活物質の表面官能基の量が10meq/g以下であるのが更に好ましい。なお、電極活物質の表面官能基の総量は、ＮａＯＨによる中和滴定法等で測定することで容易に求めることができる。
【００２４】
本発明の非水電解液電気二重層キャパシタの非水電解液は、電極活物質の表面官能基との反応性が低く、キャパシタの60℃における加熱試験前後の静電容量変化率を10％以下にできる限り、特に制限されるものではないが、少なくとも支持塩を含有し、分子中にリン及び窒素の少なくとも一方を含む化合物を含有するのが好ましい。また、該非水電解液は、必要に応じて、炭酸エステルやニトリル化合物等の非プロトン性有機溶媒を含有してもよい。
【００２５】
本発明の電気二重層キャパシタの非水電解液に好適に用いることができる分子中にリンを有する化合物としては、リン酸エステル化合物、ポリリン酸エステル化合物、縮合リン酸エステル化合物等が挙げられる。
【００２６】
また、本発明の電気二重層キャパシタの非水電解液に好適に用いることができる分子中に窒素を有する化合物としては、トリアジン化合物、グアニジン化合物、ピロリジン化合物等の環状含窒素化合物等が挙げられる。
【００２７】
更に、本発明の電気二重層キャパシタの非水電解液に好適に用いることができる分子中にリン及び窒素を有する化合物としては、ホスファゼン化合物、ホスファゼン化合物の異性体、ホスファザン化合物、及び上記分子中にリンを有する化合物として例示した化合物と分子中に窒素を有する化合物として例示した化合物との複合化合物等が挙げられる。なお、これら分子中にリン及び窒素を有する化合物は、当然に上記分子中にリンを有する化合物及び分子中に窒素を有する化合物の一例でもある。
【００２８】
上記分子中にリン及び窒素の少なくとも一方を含む化合物の中でも、サイクル特性の観点から、分子中にリン及び窒素を有する化合物が好ましい。また、上記分子中にリン及び窒素を有する化合物の中でも、熱安定性の向上及び高温保存特性の向上の観点から、ホスファゼン化合物等のリン−窒素間二重結合を有する化合物が特に好ましい。
【００２９】
上記ホスファゼンとして、具体的には、下記式(I)で表される鎖状ホスファゼン化合物及び下記式(II)で表される環状ホスファゼン化合物が挙げられる。
【化１】
2005135950.tif 000002
（式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、夫々独立して一価の置換基又はハロゲン元素を表し；Ｘ1は、炭素、ケイ素、ゲルマニウム、スズ、窒素、リン、ヒ素、アンチモン、ビスマス、酸素、硫黄、セレン、テルル及びポロニウムからなる群から選ばれる元素の少なくとも１種を含む置換基を表し；Ｙ1、Ｙ2及びＹ3は、夫々独立して２価の連結基、２価の元素又は単結合を表す。）
(ＮＰＲ42)n    ・・・  (II)
（式中、Ｒ4は、一価の置換基又はハロゲン元素を表す。ｎは３〜１５を表す。）
【００３０】
式(I)又は式(II)で表されるホスファゼン化合物の中でも、25℃（室温）において液体であるものが好ましい。該液状ホスファゼン化合物の25℃における粘度は、300mPa・s(300cP)以下が好ましく、20mPa・s(20cP)以下が更に好ましく、5mPa・s(5cP)以下が特に好ましい。なお、本発明において粘度は、粘度測定計（Ｒ型粘度計Ｍｏｄｅｌ ＲＥ５００-ＳＬ、東機産業(株)製）を用い、1rpm、2rpm、3rpm、5rpm、7rpm、10rpm、20rpm、及び50rpmの各回転速度で120秒間づつ測定し、指示値が50〜60％となった時の回転速度を分析条件とし、その際の粘度を測定することによって求めた。25℃における粘度が300mPa・s(300cP)を超えると、支持塩が溶解し難くなり、電極、セパレーター等への濡れ性が低下し、電解液の粘性抵抗の増大によりイオン導電性が著しく低下し、特に、氷点以下等の低温条件下での使用において性能不足となる。また、これらのホスファゼン化合物は、液状であるため、通常の液状電解質と同等の導電性を有し、キャパシタの電解液に使用した場合、優れたサイクル特性を示す。
【００３１】
式(I)において、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3としては、一価の置換基又はハロゲン元素であれば特に制限はない。一価の置換基としては、アルコキシ基、アルキル基、カルボキシル基、アシル基、アリール基等が挙げられ、これらの中でも、電解液を低粘度化し得る点で、アルコキシ基が好ましい。一方、ハロゲン元素としては、フッ素、塩素、臭素等が好適に挙げられる。Ｒ1〜Ｒ3は、総て同一の種類の置換基でもよく、それらのうちのいくつかが異なる種類の置換基でもよい。
【００３２】
ここで、アルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等や、メトキシエトキシ基、メトキシエトキシエトキシ基等のアルコキシ置換アルコキシ基等が挙げられる。これらの中でも、Ｒ１〜Ｒ３としては、総てがメトキシ基、エトキシ基、メトキシエトキシ基、又はメトキシエトキシエトキシ基が好適であり、低粘度・高誘電率の観点から、総てがメトキシ基又はエトキシ基であるのが特に好適である。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基等が挙げられる。アシル基としては、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基等が挙げられる。アリール基としては、フェニル基、トリル基、ナフチル基等が挙げられる。これらの一価の置換基中の水素元素は、ハロゲン元素で置換されているのが好ましく、ハロゲン元素としては、フッ素、塩素、臭素が好適であるが、この中でもフッ素が特に好ましく、次いで塩素が好ましい。一価の置換基中の水素元素がフッ素で置換されているものは、塩素で置換されているものに比べてキャパシタのサイクル特性を向上させる効果が大きい傾向がある。
【００３３】
式(I)において、Ｙ1、Ｙ2及びＹ3で表される２価の連結基としては、例えば、ＣＨ2基のほか、酸素、硫黄、セレン、窒素、ホウ素、アルミニウム、スカンジウム、ガリウム、イットリウム、インジウム、ランタン、タリウム、炭素、ケイ素、チタン、スズ、ゲルマニウム、ジルコニウム、鉛、リン、バナジウム、ヒ素、ニオブ、アンチモン、タンタル、ビスマス、クロム、モリブデン、テルル、ポロニウム、タングステン、鉄、コバルト、ニッケルからなる群から選ばれる元素の少なくとも１種を含む２価の連結基が挙げられ、これらの中でも、ＣＨ2基、及び、酸素、硫黄、セレン、窒素からなる群から選ばれる元素の少なくとも１種を含む２価の連結基が好ましく、硫黄及び／又はセレンの元素を含む２価の連結基が特に好ましい。また、Ｙ1、Ｙ2及びＹ3は、酸素、硫黄、セレン等の２価の元素、又は単結合であってもよい。Ｙ1〜Ｙ3は総て同一種類でもよく、いくつかが互いに異なる種類でもよい。
【００３４】
式(I)において、Ｘ1としては、有害性、環境等への配慮の観点からは、炭素、ケイ素、窒素、リン、酸素、及び、硫黄からなる群から選ばれる元素の少なくとも１種を含む置換基が好ましい。これらの置換基の内、次式(III)、(IV)又は(V)で表される構造を有する置換基がより好ましい。
【化２】
2005135950.tif 000003
【化３】
2005135950.tif 000004
【化４】
2005135950.tif 000005
但し、式(III)、(IV)、(V)において、Ｒ5〜Ｒ9は、独立に一価の置換基又はハロゲン元素を表す。Ｙ5〜Ｙ9は、独立に２価の連結基、２価の元素、又は単結合を表し、Ｚは２価の基又は２価の元素を表す。
【００３５】
式(III)、(IV)、(V)において、Ｒ5〜Ｒ9としては、式(I)におけるＲ1〜Ｒ3で述べたのと同様の一価の置換基又はハロゲン元素がいずれも好適に挙げられる。又、これらは、同一置換基内において、それぞれ同一の種類でもよく、いくつかが互いに異なる種類でもよい。式(III)のＲ5とＲ6とは、及び式(V)のＲ8とＲ9とは、互いに結合して環を形成していてもよい。
【００３６】
式(III)、(IV)、(V)において、Ｙ5〜Ｙ9で表される基としては、式(I)におけるＹ1〜Ｙ3で述べたのと同様の２価の連結基又は２価の元素等が挙げられ、同様に、硫黄及び／又はセレンの元素を含む基である場合には、電解液の発火・引火の危険性が低減するため特に好ましい。これらは、同一置換基内において、それぞれ同一の種類でもよく、いくつかが互いに異なる種類でもよい。
【００３７】
式(III)において、Ｚとしては、例えば、ＣＨ2基、ＣＨＲ（Ｒは、アルキル基、アルコキシル基、フェニル基等を表す。以下同様。）基、ＮＲ基のほか、酸素、硫黄、セレン、ホウ素、アルミニウム、スカンジウム、ガリウム、イットリウム、インジウム、ランタン、タリウム、炭素、ケイ素、チタン、スズ、ゲルマニウム、ジルコニウム、鉛、リン、バナジウム、ヒ素、ニオブ、アンチモン、タンタル、ビスマス、クロム、モリブデン、テルル、ポロニウム、タングステン、鉄、コバルト、ニッケルからなる群から選ばれる元素の少なくとも１種を含む２価の基等が挙げられ、これらの中でも、ＣＨ2基、ＣＨＲ基、ＮＲ基のほか、酸素、硫黄、セレンからなる群から選ばれる元素の少なくとも１種を含む２価の基が好ましい。特に、硫黄及び／又はセレンの元素を含む２価の基の場合には、電解液の発火・引火の危険性が低減するため好ましい。また、Ｚは、酸素、硫黄、セレン等の２価の元素であってもよい。
【００３８】
これら置換基としては、特に効果的に発火・引火の危険性を低減し得る点で、式(III)で表されるようなリンを含む置換基が特に好ましい。また、置換基が式(IV)で表されるような硫黄を含む置換基である場合には、電解液の小界面抵抗化の点で特に好ましい。
【００３９】
式(II)において、Ｒ4としては、一価の置換基又はハロゲン元素であれば特に制限はない。一価の置換基としては、アルコキシ基、アルキル基、カルボキシル基、アシル基、アリール基等が挙げられ、これらの中でも、電解液を低粘度化し得る点で、アルコキシ基が好ましい。一方、ハロゲン元素としては、例えば、フッ素、塩素、臭素等が好適に挙げられる。アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、メトキシエトキシ基、プロポキシ基、フェノキシ基等が挙げられ、これらの中でも、メトキシ基、エトキシ基、メトキシエトキシ基、フェノキシ基が特に好ましい。これらの一価の置換基中の水素元素は、ハロゲン元素で置換されているのが好ましく、ハロゲン元素としては、フッ素、塩素、臭素等が好適に挙げられ、フッ素原子で置換された置換基としては、例えば、トリフルオロエトキシ基が挙げられる。
【００４０】
式(I)〜(V)におけるＲ1〜Ｒ9、Ｙ1〜Ｙ3、Ｙ5〜Ｙ9、Ｚを適宜選択することにより、より好適な粘度、添加・混合に適する溶解性等を有する電解液の調製が可能となる。これらホスファゼン化合物は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００４１】
前記式(II)のホスファゼン化合物の中でも、電解液を低粘度化してキャパシタの低温特性を向上させ、更に電解液の耐劣化性及び安全性を向上させる観点からは、次式(VI)で表されるホスファゼン化合物が好ましい。
(ＮＰＦ2)n    ・・・  (VI)
（式中、ｎは３〜１３を表す。）
【００４２】
式(VI)で表されるホスファゼン化合物は室温（25℃）で低粘度の液体であり、かつ、凝固点降下作用を有する。このため、該ホスファゼン化合物を電解液に添加することにより、電解液に優れた低温特性を付与することが可能となり、また、電解液の低粘度化が達成され、低内部抵抗及び高い導電率を有する非水電解液電気二重層キャパシタを提供することが可能となる。このため、特に気温の低い地方や時期において、低温条件下で使用しても、長時間に渡って優れた放電特性を示す非水電解液電気二重層キャパシタを提供することが可能となる。
【００４３】
式(VI)において、ｎとしては、電解液に優れた低温特性を付与し得、電解液の低粘度化が可能な点で、３〜５が好ましく、３〜４が更に好ましく、３が特に好ましい。ｎの値が小さい場合には沸点が低く、接炎時の着火防止特性を向上させることができる。一方、ｎの値が大きくなるにつれて、沸点が高くなるため、高温でも安定に使用することができる。上記性質を利用して目的とする性能を得るために、複数のホスファゼンを適時選択し、使用することも可能である。
【００４４】
式(VI)におけるｎ値を適宜選択することにより、より好適な粘度、混合に適する溶解性、低温特性等を有する電解液の調製が可能となる。これらのホスファゼン化合物は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００４５】
式(VI)で表されるホスファゼン化合物の粘度としては、20mPa・s(20cP)以下であれば特に制限はないが、導電性の向上及び低温特性の向上の観点からは、10mPa・s(10cP)以下が好ましく、5mPa・s(5cP)以下がより好ましい。
【００４６】
前記式(II)のホスファゼン化合物の中でも、電解液の耐劣化性及び安全性を向上させる観点からは、次式(VII)で表されるホスファゼン化合物が好ましい。
(ＮＰＲ102)n    ・・・  (VII)
（式中、Ｒ10は夫々独立して一価の置換基又はフッ素を表し、全Ｒ10のうち少なくとも１つはフッ素を含む一価の置換基又はフッ素であり、ｎは３〜８を表す。但し、総てのＲ10がフッ素であることはない。）
【００４７】
上記式(II)のホスファゼン化合物を含有すれば、電解液に優れた自己消火性ないし難燃性を付与して電解液の安全性を向上させることができるが、式(VII)で表され、全Ｒ10のうち少なくとも１つがフッ素を含む一価の置換基であるホスファゼン化合物を含有すれば、電解液により優れた安全性を付与することが可能となる。更に、式(VII)で表され、全Ｒ10のうち少なくとも１つがフッ素であるホスファゼン化合物を含有すれば、更に優れた安全性を付与することが可能となる。即ち、フッ素を含まないホスファゼン化合物に比べ、式(VII)で表され、全Ｒ10のうち少なくとも１つがフッ素を含む一価の置換基又はフッ素であるホスファゼン化合物は、電解液をより燃え難くする効果があり、電解液に対し更に優れた安全性を付与することができる。
【００４８】
なお、式(VII)において、全Ｒ10がフッ素であり、かつｎが３である環状のホスファゼン化合物自体は不燃性であり、炎が近づいた際の着火を防止する効果は大きいが、沸点が非常に低いことから、それらが総て揮発してしまうと残された非プロトン性有機溶媒等が燃焼してしまう。
【００４９】
式(VII)における一価の置換基としては、アルコキシ基のほか、アルキル基、アシル基、アリール基、カルボキシル基等が挙げられ、電解液の安全性の向上に特に優れる点で、アルコキシ基が好適である。該アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ-プロポキシ基、ｉ-プロポキシ基、ブトキシ基等のほか、メトキシエトキシ基等のアルコキシ基置換アルコキシ基等が挙げられ、電解液の安全性の向上に優れる点で、メトキシ基、エトキシ基、ｎ-プロポキシ基が特に好ましい。また、電解液の低粘度化の点ではメトキシ基が好ましい。
【００５０】
式(VII)において、ｎとしては、電解液に優れた安全性を付与し得る点で、３〜５が好ましく、３〜４が更に好ましい。
【００５１】
前記一価の置換基は、フッ素で置換されているのが好ましく、式(VII)のＲ10が一つもフッ素でない場合は、少なくとも一つの一価の置換基はフッ素含む。
【００５２】
前記フッ素のホスファゼン化合物における含有量としては、3〜70重量％が好ましく、7〜45重量％がより好ましい。含有量が前記数値範囲内であれば、電解液に優れた安全性を特に好適に付与することができる。
【００５３】
式(VII)で表されるホスファゼン化合物の分子構造としては、前述のフッ素以外にも塩素、臭素等のハロゲン元素を含んでいてもよい。但し、フッ素が最も好ましく、次いで塩素が好ましい。フッ素を含むものは、塩素を含むものに比べてキャパシタのサイクル特性を向上させる効果が大きい傾向がある。
【００５４】
式(VII)におけるＲ10及びｎ値を適宜選択することにより、より好適な安全性、粘度、混合に適する溶解性等を有する電解液の調製が可能となる。これらのホスファゼン化合物は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００５５】
式(VII)で表されるホスファゼン化合物の粘度としては、20mPa・s(20cP)以下であれば特に制限はないが、導電性の向上及び低温特性の向上の観点からは、10mPa・s(10cP)以下が好ましく、5mPa・s(5cP)以下がより好ましい。
【００５６】
前記式(II)のホスファゼン化合物の中でも、電解液の粘度上昇を抑制しつつ、電解液の耐劣化性及び安全性を向上させる観点からは、25℃（室温）において固体であって、下記式(VIII)で表されるホスファゼン化合物も好ましい。
(ＮＰＲ112)n    ・・・  (VIII)
（式中、Ｒ11は夫々独立して一価の置換基又はハロゲン元素を表し；ｎは３〜６を表す。）
【００５７】
式(VIII)で表されるホスファゼン化合物は室温（25℃）で固体であるため、電解液に添加すると電解液中で溶解して電解液の粘度が上昇する。しかし、所定の添加量であれば電解液の粘度上昇率が低く、低内部抵抗及び高い導電率を有する非水電解液電気二重層キャパシタとなる。加えて、式(VIII)で表されるホスファゼン化合物は電解液中で溶解するため、電解液の長期安定性に優れる。
【００５８】
式(VIII)において、Ｒ11としては、一価の置換基又はハロゲン元素であれば特に制限はなく、一価の置換基としては、アルコキシ基、アルキル基、カルボキシル基、アシル基、アリール基等が挙げられる。また、ハロゲン元素としては、例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン元素が好適に挙げられる。これらの中でも、特に電解液の粘度上昇を抑制し得る点で、アルコキシ基が好ましい。該アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、メトキシエトキシ基、プロポキシ基（イソプロポキシ基、ｎ-プロポキシ基）、フェノキシ基、トリフルオロエトキシ基等が好ましく、電解液の粘度上昇を抑制し得る点で、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基（イソプロポキシ基、ｎ-プロポキシ基）、フェノキシ基、トリフルオロエトキシ基等がより好ましい。前記一価の置換基は、前述のハロゲン元素を含むのが好ましい。
【００５９】
式(VIII)において、ｎとしては、電解液の粘度上昇を抑制し得る点で、３又は４が特に好ましい。
【００６０】
式(VIII)で表されるホスファゼン化合物としては、例えば、前記式(VIII)においてＲ11がメトキシ基であってｎが３である構造、式(VIII)においてＲ11がメトキシ基及びフェノキシ基の少なくとも何れかであってｎが４である構造、式(VIII)においてＲ11がエトキシ基であってｎが４である構造、式(VIII)においてＲ11がイソプロポキシ基であってｎが３又は４である構造、式(VIII)においてＲ11がｎ-プロポキシ基であってｎが４である構造、式(VIII)においてＲ11がトリフルオロエトキシ基であってｎが３又は４である構造、式(VIII)においてＲ11がフェノキシ基であってｎが３又は４である構造が、電解液の粘度上昇を抑制し得る点で、特に好ましい。
【００６１】
式(VIII)における各置換基及びｎ値を適宜選択することにより、より好適な粘度、混合に適する溶解性等を有する電解液の調製が可能となる。これらのホスファゼン化合物は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００６２】
上記ホスファゼン化合物の異性体として、具体的には、下記式(IX)で表される化合物を挙げることができる。なお、式(IX)の化合物は、下記式(X)で表されるホスファゼン化合物の異性体である。
【化５】
2005135950.tif 000006
【化６】
2005135950.tif 000007
（式(IX)及び(X)において、Ｒ12、Ｒ13及びＲ14は、夫々独立して一価の置換基又はハロゲン元素を表し；Ｘ2は、炭素、ケイ素、ゲルマニウム、スズ、窒素、リン、ヒ素、アンチモン、ビスマス、酸素、硫黄、セレン、テルル及びポロニウムからなる群より選ばれる元素の少なくとも１種を含む置換基を表し；Ｙ12及びＹ13は、夫々独立して２価の連結基、２価の元素又は単結合を表す。）
【００６３】
式(IX)におけるＲ12、Ｒ13及びＲ14としては、一価の置換基又はハロゲン元素であれば特に制限はなく、上述した式(I)におけるＲ1〜Ｒ3で述べたのと同様の一価の置換基及びハロゲン元素がいずれも好適に挙げられる。また、式(IX)において、Ｙ12及びＹ13で表される２価の連結基又は２価の元素としては、式(I)におけるＹ1〜Ｙ3で述べたのと同様の２価の連結基又は２価の元素等がいずれも好適に挙げられる。更に、式(IX)において、Ｘ2で表される置換基としては、式(I)におけるＸ1で述べたのと同様の置換基がいずれも好適に挙げられる。
【００６４】
式(IX)で表され、式(X)で表されるホスファゼン化合物の異性体は、電解液に添加されると、電解液に極めて優れた低温特性を発現させることができ、更に電解液の耐劣化性及び安全性を向上させることができる。
【００６５】
式(IX)で表される異性体は、式(X)で表されるホスファゼン化合物の異性体であり、例えば、式(X)で表されるホスファゼン化合物を生成する際の真空度及び／又は温度を調節することで製造でき、該異性体の含有量（体積％）は、下記測定方法により測定することができる。
＜測定方法＞
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(ＧＰＣ)又は高速液体クロマトグラフィーによって試料のピーク面積を求め、該ピーク面積を、予め求めておいた前記異性体のモルあたりの面積と比較することでモル比を得、更に比重を考慮して体積換算することで測定できる。
【００６６】
上記リン酸エステルとして、具体的には、トリフェニルホスフェート等のアルキルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリス(フルオロエチル)ホスフェート、トリス(トリフルオロネオペンチル)ホスフェート、アルコキシホスフェート及びこれらの誘導体等を挙げることができる。
【００６７】
本発明の電気二重層キャパシタの非水電解液に含有させる支持塩としては、従来公知のものから選択できるが、電解液における電気伝導性等が良好な点で、四級アンモニウム塩が好ましい。該四級アンモニウム塩は、前記電解液において、電気二重層を形成するためのイオン源としての役割を担う溶質であり、電解液の電気伝導性等の電気特性を効果的に向上させることが可能な点で、多価イオンを形成し得る四級アンモニウム塩が好ましい。
【００６８】
前記四級アンモニウム塩としては、例えば、(ＣＨ3)4Ｎ・ＢＦ4、(ＣＨ3)3Ｃ2Ｈ5Ｎ・ＢＦ4、(ＣＨ3)2(Ｃ2Ｈ5)2Ｎ・ＢＦ4、ＣＨ3(Ｃ2Ｈ5)3Ｎ・ＢＦ4、(Ｃ2Ｈ5)4Ｎ・ＢＦ4、(Ｃ3Ｈ7)4Ｎ・ＢＦ4、ＣＨ3(Ｃ4Ｈ9)3Ｎ・ＢＦ4、(Ｃ4Ｈ9)4Ｎ・ＢＦ4、(Ｃ6Ｈ13)4Ｎ・ＢＦ4、(Ｃ2Ｈ5)4Ｎ・ＣｌＯ4、(Ｃ2Ｈ5)4Ｎ・ＡｓＦ6、(Ｃ2Ｈ5)4Ｎ・ＳｂＦ6、(Ｃ2Ｈ5)4Ｎ・ＣＦ3ＳＯ3、(Ｃ2Ｈ5)4Ｎ・Ｃ4Ｆ9ＳＯ3、(Ｃ2Ｈ5)4Ｎ・(ＣＦ3ＳＯ2)2Ｎ、(Ｃ2Ｈ5)4Ｎ・ＢＣＨ3(Ｃ2Ｈ5)3、(Ｃ2Ｈ5)4Ｎ・Ｂ(Ｃ2Ｈ5)4、(Ｃ2Ｈ5)4Ｎ・Ｂ(Ｃ4Ｈ9)4、(Ｃ2Ｈ5)4Ｎ・Ｂ(Ｃ6Ｈ5)4等が好適に挙げられる。また、これらの四級アンモニウム塩の陰イオン部（例えば、・ＢＦ4、・ＣｌＯ4、・ＡｓＦ6等）を、・ＰＦ6で置き換えたヘキサフルオロリン酸塩も好ましい。これらの中でも、分極率を大きくすることで、溶解度を向上させることができる点では、異なるアルキル基がＮ原子に結合した四級アンモニウム塩が好ましい。更に、前記四級アンモニウム塩としては、例えば、以下の式(a)〜(j)で表わされる化合物等も好適に挙げられる。ここで、式(a)〜(j)において、Ｍｅはメチル基を、Ｅｔはエチル基を表わす。
【００６９】
【化７】
2005135950.tif 000008
【００７０】
これらの四級アンモニウム塩の中でも、特に、高い電気伝導性を確保する点からは、陽イオンとして(ＣＨ3)4Ｎ+や、(Ｃ2Ｈ5)4Ｎ+等を発生し得る塩が好ましい。また、式量が小さい陰イオンを発生し得る塩が好ましい。これらの四級アンモニウム塩は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００７１】
本発明の電気二重層キャパシタの非水電解液は、上述した分子中にリン及び窒素の少なくとも一方を含む化合物及び支持塩の他に、電解液の低粘度化が可能であり、容易に電気二重層キャパシタとしての最適なイオン導電性を達成することができる点で、非プロトン性有機溶媒を含有するのが好ましい。該非プロトン性有機溶媒としては、特に制限はないが、例えば、ニトリル化合物、エーテル化合物、エステル化合物等が挙げられる。具体的には、アセトニトリル、プロピオノニトリル、ブチロニトリル、イソブチロニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル化合物；１,２-ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン等のエーテル化合物；ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジフェニルカーボネート、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン等の炭酸エステル化合物が好適に挙げられる。これらの中でも、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、γ-ブチロラクトン等の環状の炭酸エステル化合物、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等の鎖状の炭酸エステル化合物、１,２-ジメトキシエタン等の鎖状エーテル化合物等が好適である。環状の炭酸エステル化合物は、比誘電率が高く支持塩の溶解能に優れる点で、また、鎖状の炭酸エステル化合物及びエーテル化合物は、低粘度であるため電解液の低粘度化の点で好適である。これらは１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００７２】
電解液中の上記支持塩の濃度としては、0.2〜2.5mol/L(M)が好ましく、0.8〜1.5mol/L(M)がより好ましい。支持塩の濃度が0.2mol/L(M)未満では、電解液の電気伝導性等の電気特性を充分に確保することができないことがある一方、2.5mol/L(M)を超えると、電解液の粘度が上昇し、電気伝導性等の電気特性が低下することがある。
【００７３】
本発明の電気二重層キャパシタに用いる非水電解液中の上記分子中にリン及び窒素の少なくとも一方を含む化合物の含有量は、非水電解液と電極活物質に含まれる表面官能基との反応性を充分に抑制する観点から、3体積％以上が好ましく、5体積％以上が更に好ましい。また、電解液の安全性を向上させる観点から、3体積％以上が好ましく、5体積％以上が更に好ましい。
【００７４】
本発明の非水電解液電気二重層キャパシタは、充電電圧が2.5Ｖ以上であってもよい。従来の非水電解液を用いた電気二重層キャパシタにおいては、2.5Ｖ以上の電圧を電極間に印加すると、電極活物質に含まれる表面官能基と電解液とが反応して、ガスが発生したり、非電気伝導性の被膜が形成される等して、キャパシタの内部抵抗が増大し、その結果、キャパシタが機能不全に陥ったり、寿命が短縮したりといった問題があった。これに対し、本発明の非水電解液電気二重層キャパシタにおいては、非水電解液と電極活物質に含まれる表面官能基との反応が充分に抑制されているため、2.5Ｖ以上の電圧を電極間に印加しても、キャパシタ特性の変化が充分に抑制され、機能不全や寿命の短縮化といった問題が生じることがない。
【００７５】
本発明の非水電解液電気二重層キャパシタは、上述した正極、負極、電解液の他、セパレーター、集電体、容器等を備えるのが好ましく、更に通常電気二重層キャパシタに使用されている公知の各部材を備えることができる。ここで、セパレーターは、非水電解液電気二重層キャパシタの短絡防止等を目的として、正負電極間に介在される。該セパレーターとしては、特に制限はなく、通常、非水電解液電気二重層キャパシタのセパレーターとして用いられる公知のセパレーターが好適に用いられる。セパレーターの材質としては、例えば、微多孔性フィルム、不織布、紙等が好適に挙げられる。具体的には、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン等の合成樹脂製の不織布、薄層フィルム等が好適に挙げられる。これらの中でも、厚さ20〜50μm程度のポリプロピレン又はポリエチレン製の微孔性フィルムが特に好適である。
【００７６】
前記集電体としては、特に制限はなく、通常非水電解液電気二重層キャパシタの集電体として用いられる公知のものが好適に用いられる。該集電体としては、電気化学的耐食性、化学的耐食性、加工性、機械的強度に優れ、低コストであるものが好ましく、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、導電性樹脂等の集電体層等が好ましい。
【００７７】
前記容器としては、特に制限はなく、通常非水電解液電気二重層キャパシタの容器として用いられる公知のものが好適に挙げられる。該容器の材質としては、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、導電性樹脂等が好適である。
【００７８】
本発明の非水電解液電気二重層キャパシタの形態としては、特に制限はなく、シリンダ型（円筒型、角型）、フラット型（コイン型）等の公知の形態が、好適に挙げられる。これらの非水電解液電気二重層キャパシタは、例えば、電気自動車や燃料電池自動車の主電源若しくは補助電源や、種々の電子機器、産業用機器、航空用機器等のメモリーバックアップ用や、玩具、コードレス用機器、ガス機器、瞬間湯沸し機器等の電磁ホールド用や、腕時計、柱時計、ソーラ時計、ＡＧＳ腕時計等の時計用の電源等として用いられ、特に電気自動車や燃料電池自動車の主電源若しくは補助電源として好適である。
【００７９】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【実施例】
【００８０】
（実施例１）
石油コークス系活性炭粉末Ａ（平均粒径：50μm, 表面官能基量：2.6meq/g）、アセチレンブラック（導電剤）及びポリテトラフルオロエチレン(ＰＴＦＥ)（結着剤）を、それぞれ、質量比（活性炭：アセチレンブラック：ＰＴＦＥ）で8：1：1となるように混合して、混合物を得た。得られた混合物の100mgを採取し、これを11mmφの耐圧カーボン製容器に入れて、圧力150kgf/cm2、常温の条件下で圧粉成形し、正極及び負極（電極）を作製し、真空乾燥で充分に乾燥させた。
【００８１】
また、プロピレンカーボネート(ＰＣ)（非プロトン性有機溶媒）90体積％に、環状ホスファゼンＡ（式(II)において、ｎが３であって、６つのＲ4のうち１つがフェノキシ基（ＰｈＯ−）、５つがフッ素である環状ホスファゼン化合物、25℃における粘度:1.7mPa・s(1.7cP)）10体積％を加え、テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレート（ＴＥＡＴＦＢ, (Ｃ2Ｈ5)4Ｎ・ＢＦ4）（支持塩）を1mol/L(M)の濃度で溶解させて電解液を調製した。
【００８２】
上記電解液の安全性を、ＵＬ（アンダーライティングラボラトリー）規格のＵＬ９４ＨＢ法をアレンジした方法で、大気環境下において着火した炎の燃焼挙動から評価した。その際、着火性、燃焼性、炭化物の生成、二次着火時の現象についても観察した。具体的には、ＵＬ試験基準に基づき、不燃性石英ファイバーに上記電解液1.0mLを染み込ませて、127mm×12.7mmの試験片を作製して行った。ここで、試験炎が試験片に着火しない（燃焼長：0mm）場合を「不燃性」、着火した炎が25mmラインまで到達せず、かつ、落下物にも着火が認められない場合を「難燃性」、着火した炎が25〜100mmラインで消火し、かつ、落下物にも着火が認められない場合を「自己消火性」、着火した炎が100mmラインを超えた場合を「燃焼性」と評価した。結果を表１に示す。
【００８３】
次に、上記電極（正極及び負極）を上記電解液で含浸し、ポリプロピレン／ポリエチレン板（セパレーター）（厚み：25μm）を使用し、宝泉製ＨＳセルを用いて非水電解液電気二重層キャパシタを組み立てた。
【００８４】
作製したキャパシタを用いて、25℃、充電電圧：2.7Ｖ、充電電流：2mAで充電後、2時間補充電を行った後、Ｉ１＝2mAの定電流で放電を行った。このサイクルを繰り返し、６サイクル目において、放電開始から電圧ｖ１＝2.0Ｖになるまでの時間ｔ１(秒)と、放電開始から電圧Ｖ１＝1.0Ｖになるまでの時間Ｔ１(秒)の値を用いて、下記式１：
Ｃ１＝Ｉ１×（Ｔ１−ｔ１）／（ｖ１−Ｖ１）  ・・・  式１
から静電容量Ｃ１を求めた。
【００８５】
また、充放電後のキャパシタを、60℃の恒温槽中で、充電電圧：2.7Ｖ、充電電流：2mAで充電後、更に200時間補充電を行い、その後2mAの定電流で放電させた。次に、キャパシタを恒温槽から取り出して25℃まで冷却した。更に、25℃、充電電圧：2.7Ｖ、充電電流：2mAでキャパシタを充電後、2時間補充電を行った後、Ｉ２＝2mAの定電流で放電を行った。このサイクルを繰り返し、６サイクル目において、放電開始から電圧ｖ２＝2.0Ｖになるまでの時間ｔ２(秒)と、放電開始から電圧Ｖ２＝1.0Ｖになるまでの時間Ｔ２(秒)の値を用いて、下記式２：
Ｃ２＝Ｉ２×（Ｔ２−ｔ２）／（ｖ２−Ｖ２）  ・・・  式２
から静電容量Ｃ２を求めた。
【００８６】
更に、下記式３：
静電容量変化率（％）＝｜（Ｃ２−Ｃ１）／Ｃ１｜×100  ・・・  式３
から加熱試験前後の静電容量変化率を算出した。結果を表１に示す。
【００８７】
（実施例２〜１５）
表１に示す配合処方の電解液を調製し、実施例１と同様にして電解液の安全性を評価した。結果を表１に示す。なお、表１中、ＧＢＬはγ-ブチロラクトンを示し、ＡＮはアセトニトリルを示す。
【００８８】
また、表１中、環状ホスファゼンＢは、式(II)において、ｎが３であり、６つのＲ4のうち１つがエトキシ基で、５つがフッ素である化合物（25℃における粘度：1.2mPa・s(1.2cP)）であり；環状ホスファゼンＣは、式(II)において、ｎが４であり、８つのＲ4のうち１つがエトキシ基で、７つがフッ素である化合物（25℃における粘度：1.1mPa・s(1.1cP))であり；環状ホスファゼンＤは、式(II)において、ｎが３であり、６つのＲ4のうち１つがメトキシエトキシエトキシエトキシ基（ＣＨ3ＯＣ2Ｈ4ＯＣ2Ｈ4ＯＣ2Ｈ4Ｏ−）で、５つがフッ素である化合物（25℃における粘度：4.5mPa・s(4.5cP))である。
【００８９】
また、鎖状ホスファゼンＥは、式(I)において、Ｘ1が式(III)で表される置換基で、Ｙ1Ｒ1、Ｙ2Ｒ2、Ｙ3Ｒ3、Ｙ5Ｒ5及びＹ6Ｒ6の内、３つがエトキシ基で、２つがフッ素で、ＺがＯ(酸素)である化合物（25℃における粘度：4.7mPa・s(4.7cP)）であり；
鎖状ホスファゼンＦは、下記式(XI)で表される化合物（25℃における粘度：4.9mPa・s(4.9cP)）であり；
【化８】
2005135950.tif 000009
鎖状ホスファゼンＧは、下記式(XII)で表される化合物（25℃における粘度：2.8mPa・s(2.8cP)）であり；
【化９】
2005135950.tif 000010
鎖状ホスファゼンＨは、下記式(XIII)で表される化合物（25℃における粘度：3.9mPa・s(3.9cP)）である。
【化１０】
2005135950.tif 000011
【００９０】
また、上記電解液を用いて実施例１と同様に非水電解液電気二重層キャパシタを作製し、加熱試験前後の静電容量変化率を測定した。結果を表１に示す。
【００９１】
（実施例１６）
表１に示す配合処方の電解液を調製し、正極及び負極の活物質として石油コークス系活性炭Ｂ（平均粒径：50μm, 表面官能基量：4.3meq/g）を用いた以外は、実施例１と同様にして非水電解液電気二重層キャパシタを作製し、加熱試験前後の静電容量変化率を測定した。結果を表１に示す。
【００９２】
（実施例１７）
表１に示す配合処方の電解液を調製し、正極の活物質として石油コークス系活性炭Ａを用い、負極の活物質として石油コークス系活性炭Ｂを用いた以外は、実施例１と同様にして非水電解液電気二重層キャパシタを作製し、加熱試験前後の静電容量変化率を測定した。結果を表１に示す。
【００９３】
（比較例１〜３）
表１に示す配合処方の電解液を調製して、該電解液の安全性を評価した。また、該電解液を用い、表１に示す電極活物質を正極及び負極に用いた以外は、実施例１と同様にして非水電解液電気二重層キャパシタを作製し、加熱試験前後の静電容量変化率を測定した。結果を表１に示す。
【００９４】
【表１】
2005135950.tif 000012
【００９５】
表１から明らかなように、分子中にリン及び窒素の少なくとも一方を含む化合物を添加した非水電解液を備えた実施例の電気二重層キャパシタは、加熱試験後の容量変化率が小さいことが分かる。この加速試験の結果は、常温で長期間使用した場合の傾向を示すため、実施例の電気二重層キャパシタは、長期安定性に優れることがわかる。なお、安全性の観点からは、分子中にリン及び窒素の少なくとも一方を含む化合物の電解液における含有率は、3体積％以上が好ましいことが分かる。一方、従来の非水電解液を用いた比較例の電気二重層キャパシタは、電解液の燃焼性が高く危険なことに加え、加熱試験後の容量変化率が大きく、長期安定性に劣ることが分かる。